一種基于雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備紅熒烯薄膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅熒烯薄膜生長(zhǎng)制備技術(shù)，屬于有機(jī)光電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紅熒烯(Rubrene，CH，5.6.11.12-四苯基四苯)作為一種高迀移率的有機(jī)半導(dǎo)體材料，近年來(lái)得到人們廣泛關(guān)注。在目前相關(guān)報(bào)道中其單晶迀移率高達(dá)15-40 cm2/Vs，是目前發(fā)現(xiàn)的有機(jī)半導(dǎo)體中載流子迀移率最高的材料。而且紅熒烯具有低的升華溫度，在可見(jiàn)光區(qū)域具有窄的吸收光譜和很低的吸收系數(shù)，因此，在基于有機(jī)半導(dǎo)體材料的器件研究中，紅熒烯被認(rèn)為是最有潛力的一種半導(dǎo)體材料。但是，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，要制備高質(zhì)量的大面積的紅熒烯薄膜是非常難的。
[0003]目前，主要的薄膜制備工藝主要有分子外延生長(zhǎng)技術(shù)、真空蒸鍍、溶液技術(shù)、軟印刷技術(shù)、物理氣相沉積技術(shù)。而真空蒸鍍的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單，制備薄膜質(zhì)量較均勻，多層薄膜制備相對(duì)比較容易，而且成膜速率、效率較高。同時(shí)，弱取向外延生長(zhǎng)則是利用誘導(dǎo)層材料和在誘導(dǎo)層上生長(zhǎng)的材料兩者晶格之間存在的外延關(guān)系，獲得高質(zhì)量、大尺寸連續(xù)的結(jié)晶性薄膜。利用該方法生長(zhǎng)的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜在較大面積內(nèi)均具有取向性，提高了薄膜的有序度，使載流子的傳輸更趨于規(guī)整化。
[0004]因此，結(jié)合真空蒸鍍和弱取向外延生長(zhǎng)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種雙層誘導(dǎo)紅熒烯薄膜生長(zhǎng)的制備方法，即通過(guò)增加有效誘導(dǎo)層的層數(shù)來(lái)誘導(dǎo)紅熒烯薄膜生長(zhǎng)，在高質(zhì)量雙層誘導(dǎo)層上外延生長(zhǎng)高有序、高結(jié)晶性的紅熒烯薄膜，通過(guò)調(diào)控外延層生長(zhǎng)行為、結(jié)晶度和薄膜微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)一一有機(jī)外延生長(zhǎng)關(guān)系，構(gòu)筑高有序、高結(jié)晶性的多晶形態(tài)的紅熒烯薄膜。雙層誘導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)低溫、柔性條件下在α -4噻吩(α -4Τ)和紅熒烯之間建立外延關(guān)系，同時(shí)改變薄膜排列結(jié)構(gòu)，使外延薄膜實(shí)現(xiàn)高有序、高平整度和有序性，從非晶態(tài)向多晶態(tài)過(guò)渡，誘導(dǎo)層形成多晶薄膜，達(dá)到提高其迀移率的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是一種基于雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備紅熒烯薄膜的方法，目的是為了克服紅熒烯薄膜制備中出現(xiàn)的薄膜質(zhì)量差、工藝復(fù)雜等問(wèn)題。本發(fā)明采用真空蒸鍍的方法，利用弱取向外延生長(zhǎng)，通過(guò)雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備紅熒烯薄膜。
[0006]本發(fā)明是一種基于雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備紅熒烯薄膜的方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示，Si基底(1)，Si02絕緣層(2)，六聯(lián)苯(p-6P)第一誘導(dǎo)層(3)，α -4噻吩(α -4Τ)第二誘導(dǎo)層(4)，紅熒烯有源層(5)，其中襯底包括Si基底(1)，Si02絕緣層(2)。六聯(lián)苯(P-6P)第一誘導(dǎo)層(3)，α -4噻吩(α _4Τ)第二誘導(dǎo)層(4)，紅熒烯有源層(5)之間存在弱取向外延關(guān)系。所采用的設(shè)備為七工位0EL/EL光電薄膜聯(lián)合制備系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]如圖1所示，Si基底⑴，Si02絕緣層⑵，p型六聯(lián)苯(p-6P)第一誘導(dǎo)層(3)，α-4噻吩(α_4Τ)第二誘導(dǎo)層(4)，紅熒烯有源層(5)。其中，絕緣層厚度為300 nm的Si02⑵。
[0008]具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程:襯底由基底Si (1)和其表面附有一層300 nm厚的Si02 (2)組成；將襯底清洗干凈后放入七工位0EL/EL光電薄膜聯(lián)合制備系統(tǒng)的反應(yīng)室中；反應(yīng)室真空度抽至小于6.0X 10 4 Pa ;在襯底上真空蒸鍍第一層誘導(dǎo)層p_6P(3)，襯底溫度為180 °C，厚度約為3 nm;在第一誘導(dǎo)層上真空蒸鍍第二誘導(dǎo)層α-4Τ (4)，襯底溫度為20 °C，厚度為30 nm ;在第二層誘導(dǎo)層上真空蒸鍍一層半導(dǎo)體層紅熒烯(5)，襯底溫度為20 °C，厚度在30nmD
[0009]【附圖說(shuō)明】:
圖1為基于雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備的紅熒烯薄膜結(jié)構(gòu)示意圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明是一種基于雙層誘導(dǎo)技術(shù)制備紅熒烯薄膜的方法，實(shí)現(xiàn)過(guò)程為:Si基底(1)，Si02絕緣層(2)，厚300 nm;六聯(lián)苯(P-6P)第一誘導(dǎo)層(3)，襯底溫度為180 °C，厚度為.3 nm，α-4噻吩(α-4Τ)第二誘導(dǎo)層(4)，襯底溫度為20 °C，厚度為30 nm，紅熒烯有源層(5)，襯底溫度設(shè)為20 V，厚度在30 nm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種雙層誘導(dǎo)紅熒烯薄膜生長(zhǎng)的制備方法，即通過(guò)增加有效誘導(dǎo)層的層數(shù)來(lái)誘導(dǎo)紅熒烯薄膜生長(zhǎng)，在高質(zhì)量雙層誘導(dǎo)層上外延生長(zhǎng)高有序、高結(jié)晶性的紅熒烯薄膜，通過(guò)調(diào)控外延層生長(zhǎng)行為、結(jié)晶度和薄膜微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)—有機(jī)外延生長(zhǎng)關(guān)系，構(gòu)筑高有序、高結(jié)晶性的多晶形態(tài)的紅熒烯薄膜，達(dá)到提高其遷移率的目的。
【IPC分類(lèi)】H01L51/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105336880
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510691763
【發(fā)明人】王麗娟, 張玉婷, 孫麗晶, 王勇, 李占國(guó)
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日